浮體建造移動(dòng)調(diào)節(jié)式胎架研究

宋魯峰 逄建濤

摘 ? 要：運(yùn)用浮體建造的調(diào)節(jié)式胎架，對(duì)不同類型的分段高度能夠快速地進(jìn)行調(diào)節(jié)，解決了現(xiàn)有浮體建造的胎架不能調(diào)節(jié)的問(wèn)題，提高了船舶分段高度的調(diào)整精度，還解決了現(xiàn)有浮體建造的胎架不能移動(dòng)的問(wèn)題;在胎架定位時(shí)，能夠減少人力成本，大大提高了效率。

關(guān)鍵詞：浮體建造;調(diào)節(jié)式胎架;精度

胎架是浮體分段建造及焊接時(shí)的一種專用工藝工作臺(tái)，具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛性，在分段預(yù)制、裝配、焊接時(shí)，作業(yè)條件良好，尤其是帶有曲面外辦的分段，例如球鼻艏分段、機(jī)艙、船艉線型變化較大的曲面分段。用于支撐船體分段建造的胎架應(yīng)用十分廣泛，形式各異。用于浮體建造的胎架用途分類較多，但大部分都是固定胎架，不能調(diào)節(jié)和移動(dòng)，導(dǎo)致在對(duì)船舶浮體分段進(jìn)行高度調(diào)節(jié)或移動(dòng)建造時(shí)，只能人工進(jìn)行移位、搬運(yùn)，不僅加大了人力、物力成本，而且船舶浮體分段建造的效率較低。隨著科技的不斷進(jìn)步、造船技術(shù)的不斷發(fā)展，新工藝、新技術(shù)出現(xiàn)，建模軟件由TRIBON 發(fā)展到AM，提高了胎架圖紙的設(shè)計(jì)質(zhì)量，加快了出圖速度，同時(shí)提高了胎架制造的精度以及胎架布置的精確度，有利于浮體分段的預(yù)制和裝配。

1 ? ?可移動(dòng)、可調(diào)節(jié)式胎架運(yùn)行機(jī)理

可移動(dòng)、可調(diào)節(jié)高度的浮體建造用胎架[1]由活絡(luò)胎柱柱頭、六角螺母、支撐螺母、調(diào)節(jié)管、插銷、套管調(diào)節(jié)管、底部套管、肘板組成。其中，主體結(jié)構(gòu)由底部套管焊接在底板上，套管調(diào)節(jié)管焊接在底部套管上，底部套管用肘板固定加強(qiáng);支撐螺母和調(diào)節(jié)管焊接在一起插入到底部套管里，調(diào)節(jié)管開(kāi)孔，用插銷插入不同孔達(dá)到高度調(diào)節(jié)的作用，插銷與套管調(diào)節(jié)管有鐵鏈連接;六角螺母、活絡(luò)胎柱柱頭與支撐螺母配套使用，活絡(luò)胎柱柱頭自帶螺紋對(duì)胎架高度進(jìn)行微調(diào)，提高高度調(diào)整精度;底板焊接腳輪，搬運(yùn)胎架時(shí)方便快捷。此胎架具有移動(dòng)靈活、高度調(diào)節(jié)方便、精度高、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于浮體建造。

2 ? ?可移動(dòng)、可調(diào)節(jié)式胎架附圖說(shuō)明

主體結(jié)構(gòu)由底部套管7焊接在胎架底板10上，套管調(diào)節(jié)管6焊接在底部套管7上，底部套管用肘板8固定加強(qiáng)。胎架的高度調(diào)節(jié)由活絡(luò)胎柱柱頭1、六角螺母2、支撐螺母3、調(diào)節(jié)管4、插銷5來(lái)實(shí)現(xiàn);支撐螺母3和調(diào)節(jié)管4焊接在一起插入到底部套管7里;調(diào)節(jié)管4開(kāi)孔用于固定插銷5，插銷5插入不同孔，達(dá)到快速調(diào)節(jié)高度的作用;插銷5與套管調(diào)節(jié)管6用鐵鏈連接;六角螺母2、活絡(luò)胎柱柱頭1與支撐螺母3配套使用;活絡(luò)胎柱柱頭1自帶螺紋，通過(guò)其旋轉(zhuǎn)對(duì)胎架高度進(jìn)行微調(diào)，提高高度、調(diào)整精度;胎架底板10焊接腳輪裝置9（見(jiàn)圖1—2），胎架定位通過(guò)腳輪裝置移動(dòng)非常方便。此胎架具有移動(dòng)靈活、高度調(diào)節(jié)方便、精度高、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于浮體建造。

3 ? ?浮體胎架的類型和特點(diǎn)

目前，胎架分為固定式和活動(dòng)式。固定式大部分由角鋼、槽鋼制作而成，活動(dòng)式胎架由螺旋式和液壓式制作而成。

3.1 ?浮體胎架類型

浮體胎架可分為3種類型。

3.1.1 ?縱向胎架

船體外表面與胎板的接觸形式是縱向線接觸，多用于小型船舶整體建造，根據(jù)船體縱剖線來(lái)確定縱向胎架形狀。

3.1.2 ?支柱式胎架

支柱式胎架由多根可調(diào)節(jié)高度的支柱組成，胎架型值由肋骨型線確定，多個(gè)支柱頂點(diǎn)構(gòu)成的曲面就是胎架的工作面。安裝布置比較方便，適用于各種船舶分段制造，可反復(fù)使用，能節(jié)約大量的鋼材、人力、時(shí)間，提高效率，降低成本。

3.1.3 ?橫向式胎架

一般根據(jù)船體肋骨型線來(lái)確定橫向胎架形狀，多用于各種船舶的分段、總段及整體建造。

在設(shè)計(jì)要求方面，根據(jù)分段位置、型線和生產(chǎn)方法選擇適當(dāng)?shù)奶ゼ苄问?，胎架模板或支柱頂端所形成的工作曲面?yīng)與分段外形相貼合，應(yīng)考慮外板的板厚差[2]。

3.2 ?浮體胎架特點(diǎn)

在船舶分段建造中，對(duì)于不同類型的分段，都可以采用“快速+微調(diào)”的方法調(diào)節(jié)胎架高度加以實(shí)現(xiàn)[3]。此類浮體建造用胎架移動(dòng)方便，在胎架定位時(shí)可以減少人力成本，提高效率?？梢苿?dòng)、可調(diào)節(jié)高度的浮體建造用胎架也可以用于類似項(xiàng)目的建造。

浮體胎架是船體分段預(yù)制、裝配、焊接的一種專用工藝裝備，其工作面應(yīng)與分段外形貼合，這樣分段的裝配、焊接工作具有良好的條件。例如浮體底部胎架，是具有曲度的底部分段制造時(shí)采用的胎架;舷側(cè)分段的預(yù)制是由于舷側(cè)線型在全長(zhǎng)范圍內(nèi)變化較大，胎架基面的切取也有所不同，位于平行中體的舷側(cè)分段一般均取正切胎架，艏艉部分采用斜切胎架。艏艉柱胎架，用以制造艏柱及艉柱。根據(jù)具體的建造方案選擇適當(dāng)基面。

4 ? ?結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷進(jìn)步、造船技術(shù)的不斷發(fā)展，新工藝、新技術(shù)不斷出現(xiàn)，尤其是建模軟件由TRIBON發(fā)展到AM，新的軟件功能更加強(qiáng)大，進(jìn)一步提高了建模速度和質(zhì)量以及胎架設(shè)計(jì)和擺放位置的精度。

在浮體分段的建造中，使用可調(diào)節(jié)可移動(dòng)式胎架，有利于提高分段預(yù)制的效率和分段預(yù)制的精度。可移動(dòng)、可調(diào)節(jié)式胎架在浮體分段建造方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

[參考文獻(xiàn)]

[1]American Bureau of Shipping.Rules for building and classing mobile offshore drilling units[EB/OL].（2008-05-20）[2020-06-15].https：//infostore.saiglobal.com/en-au/？ProductID=1385646.

[2]中國(guó)船級(jí)社.CCS鋼質(zhì)船舶入級(jí)規(guī)范（2015）[M].北京：人民交通出版社，2015.

[3]謝永和，吳建國(guó)，李俊來(lái).船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2011.